Reines Proof-of-Stake (PPoS) Protokoll

Algorands Pure Proof-of-Stake (PPoS) -Protokoll erreicht Konsens, indem es allen Benutzern, die ALGO-Token halten, ermöglicht, proportional zum eingesetzten Betrag teilzunehmen. Im Gegensatz zu traditionellen Proof-of-Stake-Systemen, bei denen Token gesperrt oder delegiert werden müssen, ermöglicht es PPoS den Benutzern, die volle Kontrolle über ihre Token zu behalten und stellt sicher, dass die Teilnahme am Konsens dezentralisiert und zugänglich ist.

Im PPoS umfasst der Konsensprozess drei Hauptschritte:

1. Blockvorschlag: Token-Inhaber werden zufällig ausgewählt, um neue Blöcke vorzuschlagen. Die Auswahlwahrscheinlichkeit entspricht der Menge an ALGO, die sie halten.
2. Soft Vote: Ein zufällig ausgewähltes Gremium überprüft die vorgeschlagenen Blöcke, stimmt darüber ab, um den gültigsten Block für die nächste Phase auszuwählen.
3. Zertifizierung der Abstimmung: Das Gremium zertifiziert den ausgewählten Block und finalisiert ihn zur Hinzufügung in die Blockchain.

Dieses System umgeht die energieintensiven Anforderungen von Proof-of-Work und ist darauf ausgelegt, sowohl effizient als auch inklusiv zu sein. Die Verwendung von Verifiable Random Functions (VRFs) stellt sicher, dass der Auswahlprozess zufällig und manipulationssicher ist.

Algorands Byzantine Agreement Protokoll

Das Byzantine Agreement (BA)-Protokoll, das von Algorand verwendet wird, stellt sicher, dass auch dann ein Konsens erreicht wird, wenn einige Teilnehmer bösartig handeln. Dieses Protokoll funktioniert unter der Annahme, dass die Mehrheit des Einsatzes von ehrlichen Teilnehmern gehalten wird.

Algorands BA-Protokoll verlässt sich auf Ausschüsse, die kleine, zufällig ausgewählte Teilmengen des Netzwerks sind. Diese Ausschüsse führen die folgenden Funktionen aus:

• Vorschlagen von Blöcken: Ausschüsse validieren und schlagen Blöcke zur Hinzufügung zur Blockchain vor.
• Abstimmung: Ein sicherer Abstimmungsprozess wird verwendet, um Blöcke abzuschließen und sicherzustellen, dass nur gültige Transaktionen enthalten sind.

Das Protokoll ist darauf ausgelegt, sicher, effizient und skalierbar zu sein. Die zufällige Auswahl des Ausschusses und kryptografische Beweise gewährleisten, dass bösartige Akteure den Prozess nicht vorhersagen oder beeinflussen können.

Verifizierbare Zufallsfunktionen (VRFs)

VRFs sind kryptografische Tools, die einen nachweislich zufälligen Output generieren. Algorand verwendet VRFs, um Fairness und Unvorhersehbarkeit im Konsensprozess sicherzustellen.

• Zufällige Auswahl: VRFs wählen Teilnehmer zufällig für Blockvorschlag und Komiteemitgliedschaft aus, was es unmöglich macht, vorherzusagen, wer ausgewählt wird.
• Transparenz: Die Ausgaben von VRFs können von anderen Teilnehmern unabhängig überprüft werden, um das Vertrauen in den Auswahlprozess zu gewährleisten.

Diese Zufälligkeit erhöht die Sicherheit, indem gezielte Angriffe verhindert und sichergestellt werden, dass Konsensentscheidungen unvoreingenommen bleiben.

Highlights

• Algorands PPoS-Protokoll ermöglicht es Token-Inhabern, am Konsens teilzunehmen, ohne ihre Gelder zu sperren.
• Das Byzantine Agreement-Protokoll gewährleistet eine sichere Blockfinalisierung durch die zufällige Auswahl des Ausschusses.
• Verifiable Random Functions verbessern Fairness und Sicherheit im Konsensprozess.
• Algorands Design verhindert Forks und ist resistent gegen häufige Blockchain-Angriffe.
• Das System geht davon aus, dass die Mehrheit des Einsatzes von ehrlichen Teilnehmern gehalten wird, um die Sicherheit zu gewährleisten.